CSC-326G数字式变压器保护装置
说 明 书
CSC-326G数字式变压器保护装置
说 明 书
编 制:侯捷 校 核:王建东 标准化审查:郑蔚 审 定:李静正
印刷版本号:V1.31 文 件 代 号:0SF.460.024 出 版 日 期:2005年8月
版权所有:北京四方继保自动化股份有限公司
注:本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处,请您及时与我公
司联系,我们将为您提供相应的服务。 技术支持电话:010-62986668 传真:010-62981900
重 要 提 示
感谢您使用北京四方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置,请您务必注意以下重要提示:
1) 本说明书适用于CSC-326G系列数字式变压器保护装置。 2) 请仔细阅读本说明书,并按照说明书的规定调整、测试和操作。如有随机资料,请以随机资料为准。
3) 为防止装置损坏,严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的芯片和器件。
4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。 5) 装置如出现异常或需维修,请及时与本公司服务热线联系。 6) 本装置的操作密码是:8888。
升 级 说 明
本说明书适用于CSC326G系列保护程序V1.30及以上版本软件。 CSC326G系列保护程序V1.30及以上版本软件在V1.2版本的基础上,做出以下变更,敬请注意:
1) 在CSC326GH/L的内部定值中,可以通过内部定值选择保护CT
是1A或者5A规格,默认为5A规格。注意,此时要求装置交流板上的CT规格与定值中一致。
2) 在CSC326GH/L中,负序电压定值按照“U2”整定,详见定值清单。
注意,V1.3版本之前负序电压均按照“3U2”整定。
3) 在CSC326GH中,新增“零压闭锁元件退出”的控制字,用户可以
在高压侧无PT的情况下,退出零序过流保护的零压闭锁元件。 4) 在CSC326GH中,复压(方向)过流保护与零序过流保护共用控
制字“TV断线后保护退出”/“TV断线后仅保留过流”。详见说明书中的相关章节。
5) 在CSC326GD的内部定值中,可以投退相电流突变量启动元件,
默认该元件投入。对于负荷变化频繁的场合(如电铁、钢厂),可以退出突变量启动元件。 6) 内部定值的操作密码是:7777。
目 录
第一篇 装置的技术说明........................................................................................................................1 1 概述...............................................................................................................................................1
1.1 适用范围..................................................................................................................................1 1.2 装置主要特点...........................................................................................................................1 1.3 装置型号说明及功能配置.......................................................................................................2 1.4 装置执行的标准.......................................................................................................................3 2 技术条件...............................................................................................................................................4
2.1 环境条件..................................................................................................................................4 2.2 电气绝缘性能...........................................................................................................................4 2.3 机械性能..................................................................................................................................4 2.4 电磁兼容性..............................................................................................................................5 2.5 安全性能..................................................................................................................................5 2.6 热性能(过载能力)...............................................................................................................5 2.7 功率消耗..................................................................................................................................5 2.8 主要技术参数...........................................................................................................................6 2.9 主要技术性能指标...................................................................................................................6 3 装置硬件.............................................................................................................................................9
3.1 装置结构..................................................................................................................................9 3.2 装置功能组件概述...................................................................................................................9 3.3 交流插件(AC)...................................................................................................................10 3.4 保护CPU插件(CPU).......................................................................................................10 3.5 开入开出插件(DIO).........................................................................................................10 3.6 开出插件(DO)...................................................................................................................10 3.7 电源插件(POWER)...........................................................................................................10 第二篇 CSC-326GD数字式变压器差动保护装置..............................................................................11
1 装置简介...................................................................................................................................11 2 装置软件...................................................................................................................................11 2.1 保护程序整体结构.................................................................................................................11 2.2 保护启动元件.........................................................................................................................11 2.3 差动保护................................................................................................................................12 2.4 非电量事件记录.......................................................................................................................15 2.5 分接头控制..............................................................................................................................15 3 装置定值.............................................................................................................................................16
3.1压板清单及说明........................................................................................................................16 3.2 定值清单..................................................................................................................................16 3.3差动保护控制字定义................................................................................................................17 3.4 变压器接线控制字定义...........................................................................................................17 3.5 定值整定计算方法...................................................................................................................18 3.6 调档相关定值...........................................................................................................................19 4 装置端子图.........................................................................................................................................21 5装置配置表..........................................................................................................................................22 第三篇 CSC-326GH数字式变压器保护测控装置..............................................................................23
1 装置简介.............................................................................................................................................23 2 装置软件...........................................................................................................................................23
2.1 保护程序整体结构.................................................................................................................23 2.2 复合电压闭锁(方向)过流保护.........................................................................................23 2.3 零序过流保护.........................................................................................................................25 2.4 间隙零序保护.........................................................................................................................27 2.5 其他保护................................................................................................................................27 2.6 TV断线检测..........................................................................................................................27 2.7 跳闸逻辑..................................................................................................................................28 3 装置定值.............................................................................................................................................29
3.1 软压板清单及说明...................................................................................................................29 3.2 定值清单..................................................................................................................................29 3.3 控制字定义..............................................................................................................................31 3.4 测控定值..................................................................................................................................32 4 装置端子图.........................................................................................................................................34 5装置配置表..........................................................................................................................................35 第四篇 CSC-326GL数字式变压器保护测控装置...............................................................................36 1 装置简介.............................................................................................................................................36 2 装置软件...........................................................................................................................................36
2.1 保护程序整体结构.................................................................................................................36 2.2 复合电压闭锁(方向)过流保护.........................................................................................36 2.3 限时速断保护.........................................................................................................................38 2.4 充电保护................................................................................................................................39 2.5 零压保护..................................................................................................................................39 2.6其他保护...................................................................................................................................39 2.7 TV断线检测.............................................................................................................................40 2.8 跳闸逻辑..................................................................................................................................40 3 装置定值.............................................................................................................................................41
3.1 软压板清单及说明...................................................................................................................41 3.2 定值清单..................................................................................................................................41 3.3 控制字定义..............................................................................................................................42 3.4 测控定值..................................................................................................................................43 4 装置端子图.........................................................................................................................................45 5装置配置表..........................................................................................................................................46 第五篇 用户使用说明..........................................................................................................................47 1 电流互感器极性...............................................................................................................................47 2 人机接口及操作...............................................................................................................................47
2.1 菜单结构图............................................................................................................................47 2.2 显示说明................................................................................................................................47 2.3 密码说明................................................................................................................................47 2.4 定值整定................................................................................................................................48 附录A 上送报文..................................................................................................................................50 附录B 比率差动保护的整定计算......................................................................................................50 附录C 后备保护的整定计算..............................................................................................................53
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第一篇 装置的技术说明
1 概述
1.1 适用范围
CSC-326G数字式变压器保护装置(以下简称装置或产品)是由32位微处理器实现的数字式变压器保护装置,采用主后分开、后备保护带测控功能的设计原则,主要适用于110kV及以下电压等级的各种接线方式的变压器。该装置适用于变电站综合自动化系统,也可用于常规的变电站。
1.2 装置主要特点
◇ 高性能的硬件系统
采用32位微处理器+14位A/D变换。高性能硬件体系保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。
差动保护采用双CPU冗余设计,大大提高了产品的可靠性。 ◇ 灵活的测控功能
后备保护采用的智能I/O插件实现测控功能,可以方便地实现保护测控一体化,或者保护测控分开的配置方案。 ◇ 状态检修硬件平台
针对开入和开出设计了自检回路,可在软件的驱动下进行自检,可实现“状态检修”。 ◇ 大屏幕液晶显示屏
实时显示电流、电压、功率、频率、压板状态、定值区等信息,并可根据用户要求配置。
友好的中文视窗界面,使得保护信息、操作信息一目了然。
面板上11个指示灯光,清楚表明装置正常、异常及动作时的各种状态。 ◇ 模块化软件设计思想
模块化的软件程序使保护功能配置灵活,可满足用户的不同要求。 ◇ 可选择的励磁涌流判别原理
提供了两种方法识别励磁涌流,即二次谐波原理和模糊识别原理。用户可任选其中一种原理。 ◇ 可靠的比率制动差动保护
采用三段式折线特性,提高了区外故障大电流导致TA饱和时的制动能力。
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◇ 自适应的比率制动差动保护
通过自动识别故障状态的变化,采用自适应的差动保护,提高保护的可靠性。 ◇ 具有TA饱和综合判据
在比率制动差动保护采用了TA饱和的综合判据,可以有效识别TA饱和,从而有效防止区外故障时TA饱和引起的差动保护误动作。 ◇ 完善的后备保护配置
后备保护配置灵活,跳闸出口采用矩阵整定,满足各种变压器接线要求。 ◇ 大容量的故障录波和离线的人性化分析软件 大容量的故障录波功能、事故追忆功能。
外接的PC机可通过装置面板的标准RS-232串口接收故障录波信息。使用本公司EPPC软件可分析故障和保护的动作行为,清晰显示保护动作全过程。
◇ 变电站综合自动化通信接口
装置配备高速可靠的双以太网接口和RS485接口,可采用IEC60870-5-103规约或四方公司的CSC2000规约。
◇ 人性化、多功能的操作和故障分析软件-EPPC软件
装置设有软压板和外部硬压板,保护功能投退为软、硬压板串联方式,能够方便地适用于综自站与非综自站。
安装本公司EPPC软件并通过装置面板的标准RS-232串口连接的PC机,可对装置进行各种操作,可接收装置的各种信息并进行分析。
1.3 装置型号说明及功能配置
根据功能及应用场合的区别,CSC-326G变压器保护的型号命名规则如图1。
CSC-326G□D 差动保护
H 高压侧后备保护测控L 中/低压侧后备保护测控110kV以下主后分开的变压器保护变压器保护产品代号四方产品专用代号
图1-1 CSC-326G变压器保护的型号定义
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装置的保护标准配置见表1。
表1 CSC-326G变压器保护配置
差 动 保 护 高 压 侧 后 备 保 护
复压闭锁方向过流保护 2 3
复合电压可投退,方向可投退
复合电压可投退 经零序电压闭锁
间隙过压保护和间隙过流保护可经控制字选择并联输出 告警
复合电压可投退,方向可投退 告警 告警/跳闸
充电保护 1 1 可选自动退出的方式 零序过压保护 过负荷
1 1 1 1 保护类型 差动速断 二次谐波比率差动 模糊判别比率差动
段数
每段时限数备注
二者任选其一
复压闭锁过流保护 1 2 零序过流保护 2 3/Ⅰ、2/Ⅱ 间隙过流保护 间隙过压保护 零序选跳 过负荷 启动风冷 闭锁调压
1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 中/低复压闭锁方向过流保护 侧后
2 备保电流限时速断保护 1 护
注:上表仅是推荐的保护基本配置。由于装置的程序采用模块化设计,可根据用户要求进行功能配置,而不用修改程序。
1.4 装置执行的标准
装置执行的标准为:
企业标准Q/HDSFJ008-2003《CSC-326系列数字式变压器保护装置》
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2 技术条件
2.1 环境条件
装置在以下环境条件下能正常工作:
a) 工作环境温度:-10℃~+55℃,运输中短暂的贮存环境温度-25℃~+70℃,在此极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化。温度恢复后,装置应能正常工作;
b) 相对湿度:最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露;
c) 大气压力:80kPa~110kPa;
d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明
书规定的振动、冲击和碰撞。
2.2 电气绝缘性能
2.2.1 介质强度
装置能承受GB/T14598.3-1993(eqv IEC60255-5)规定的交流电压为2kV(强电回路)或500V(弱电回路)、频率为50Hz、历时1min的介质强度试验,而无击穿和闪络现象。 2.2.2 绝缘电阻
用开路电压为500V的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于100MΩ,符合IEC60255-5:2000的规定。 2.2.3 冲击电压
装置能承受GB/T14598.3-1993(eqv IEC60255-5) 规定的峰值为5kV(强电回路)或1kV(弱电回路)的标准雷电波的冲击电压试验。
2.3 机械性能
2.3.1 振动
装置能承受GB/T 11287(idt IEC60255-21-1)规定的Ⅰ级振动响应和振动耐受试验。 2.3.2 冲击和碰撞
装置能承受GB/T 14537(idt IEC60255-21-2)规定的Ⅰ级冲击响应和冲击耐受试验,以及Ⅰ级碰撞试验。
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2.4 电磁兼容性
2.4.1 脉冲群干扰
装置能承受GB/T 14598.13(eqv IEC60255-22-1)规定的1MHz和100kHz脉冲群干扰试验(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)。 2.4.2 静电放电干扰
装置能承受GB/T 14598.14(idt IEC60255-22-2)规定的Ⅲ级(接触放电8kV)静电放电干扰试验。 2.4.3 辐射电磁场干扰
装置能承受GB/T 14598.9(idt IEC60255-22-3)规定的Ⅲ级(10V/m)的辐射电磁场干扰试验。 2.4.4 快速瞬变干扰
装置能承受GB/T 14598.10(idt IEC60255-22-4)规定的Ⅳ级(通信端口2 kV,其它端口4kV)的快速瞬变干扰试验。
2.5 安全性能
装置符合GB 16836规定的外壳防护等级不低于IP20、安全类别为Ⅰ类。
2.6 热性能(过载能力)
装置的热性能(过载能力)符合DL/T 478-2001的以下规定:
a) 交流电流回路:在2倍额定电流下连续工作,10倍额定电流下允许10s,40倍额定电流下允许1s;
b) 交流电压回路:在1.2倍额定电压下连续工作,1.4倍额定电压下允许10s。
2.7 功率消耗
装置的功率消耗符合DL/T 478-2001的以下规定:
a) 直流电源回路:正常工作时,不大于35W;当保护动作时,不大于60W; b) 交流电流回路:当Ⅰn=5A时,不大于1VA/相;当Ⅰn=1A时,不大于
0.5VA/相;
c) 交流电压回路:在额定电压下不大于0.5VA/相。
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2.8 主要技术参数
2.8.1额定直流电源电压:220V或110V (订货时注明) 2.8.2额定交流参数
a)相电压:100/3V; b)开口三角电压:100V;
c)交流电流:5A或1A;(订货时注明) d)频率:50Hz。 2.8.3功耗
产品的功率消耗符合DL/T 478-2001的以下规定:
a)直流电源回路:当正常工作时,不大于35W;当保护动作时,不大于60W;
b)交流电流回路:当Ⅰn =5A时,不大于1VA/相;当Ⅰn =1A时,不大于
0.5VA/相;
c)交流电压回路:在额定电压下不大于0.5VA/相。 2.8.4过载能力
a)交流电流回路:2倍额定电流,连续工作;40倍额定电流,允许1秒; b)交流电压回路:1.2倍额定电压,连续工作; c)直流电源回路:80%~120%额定电压,连续工作。 2.8.5输出触点容量
a)跳闸触点容量:在电压不大于250V,电流不大于1A,时间常数L/R为
(5±0.75ms)的直流有感负荷回路中,触点断开容量为50W,允许长期通过电流不大于5A。
b)其它触点容量:在电压不大于250V,电流不大于0.5A,时间常数
L/R=5±0.75ms的直流有感负荷回路中,触点断开容量为30W,允许长期通过电流不大于3A。
2.9 主要技术性能指标
2.9.1 交流回路精确工作范围
a) 相电压: 0.2V~70V;
b) 开口三角电压:3V~300V(Un:300V); c) 电流:0.08 Ⅰn ~20 Ⅰn ; 注:Ⅰn为装置TA的额定电流。
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2.9.2 动作精度
a) 电流元件:<±3% ; b) 电压元件:<±5% ; c) 方向元件:<±2°; 2.9.3 相间差动保护
a) 三折线制动特性,拐点2的电流为4Ie;比率制动斜率:0.2~0.7,一般
取0.3~0.5;
b) 差动保护最小动作电流整定范围:0.1~20Ie; c) 差动速断动作电流整定范围:0.1~20Ie; d) 二次谐波制动系数整定范围:0.07~0.2; e) 整定值误差:不大于±5%或±0.02Ⅰn;
f) 差动速断保护的固有动作时间为1.5倍整定值时,不大于20ms; g) 相间差动保护的固有动作时间为2倍整定值时,不大于30ms。 注:Ie为变压器二次额定电流,以下同。 2.9.4 相间方向过流保护
a) 过流整定范围:0.1Ⅰn ~20Ⅰn; b) 低电压整定范围:1V~100V; c) 负序电压整定范围:1V~100V;
d) 整定值误差:电压误差不大于±5%或±0.1V,电流误差不大于±3%或
±0.02Ⅰn;
e) 最大灵敏角:-45°,误差±2° f) 方向元件的门槛电压:1 V; g) 方向元件的动作区:170°±2°;
h) 返回系数:电流、负序电压不小于0.9,低电压不大于1.1。 i) 固有延时(1.2倍整定值)不大于40ms。 2.9.5 零序过流保护
a)过流整定范围:0.1 Ⅰn ~20Ⅰn; b)整定值误差:不大于±3%或±0.02Ⅰn; c)返回系数:电流不小于0.9;
d)固有延时(1.2倍整定值)不大于40ms。 2.9.6 间隙过流、过压保护
a)过流整定范围:0.1 Ⅰn ~20Ⅰn;
b)电压整定范围:10V~100V(自产)、 10V~300V(开口3U0) c)整定值误差:电压误差不大于±5%或±0.1V,电流误差不大于±3%或
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±0.02Ⅰn;
d) 返回系数:电流、电压不小于0.9; e) 固有延时(1.2倍整定值)不大于40ms。 2.9.7 过负荷、闭锁调压、启动通风
a)整定范围:0.1 Ⅰn ~20Ⅰn; b)整定值误差:不大于±3%或±0.02Ⅰn; c) 返回系数:电流不小于0.9;
d) 固有延时(1.2倍整定值)不大于40ms。
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3 装置硬件
3.1 装置结构
装置采用符合IEC60297-3的高度为4U、19/2英寸机箱。装置为整体嵌入式安装,后接线方式,见图2。
图2 装置结构图
3.2 装置功能组件概述
装置可容纳7个插件,插件布置见图3。
7 6 5 4 3 2 1 POWER
电源
开出
保护
保护 IO扩展
交流2
交流1
DO CPU2 CPU1 DIO AC2 AC1 图3.a CSC 326GD差动保护插件布置图
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7 6 5 4 3 2 1 POWER
电源
开出2
开出1
保护 IO扩展
交流2
交流1
DO DO CPU DIO AC2 AC1 图3.b CSC 326GH/L后备保护插件布置图
3.3 交流插件(AC)
1号、2号为交流插件:包括电压电流变换器两部分,不同型号装置电流变换器的配置不同。保护相电流变换器:额定输入电流5A,线性范围400mA~100A;额定输入电流1A,线性范围80mA~20A。
3.4 保护CPU插件(CPU)
对于差动保护,4号、5号为保护CPU插件;对于后备保护,4号为保护CPU插件。本插件是装置的核心插件,对于差动保护,两个CPU插件硬件相同,配合完成所有保护功能、A/D变换、软硬件自检等。
3.5 开入开出插件(DIO)
3号为可选配的开入开出插件,本插件主要接入针对测控功能的开入和开出。最多可以接入7路外部强电(220V或110V)开入,输出9付空触点。在差动保护中,本插件用于分接头的档位采集及档位控制;在后备保护中,本插件用于扩展开入开出。
3.6 开出插件(DO)
在后备保护中5号、6号为开出插件(差动保护中6号为开出插件):本插件为保护跳闸输出插件,最多可以输出17付跳闸触点及装置告警、保护动作共3付信号触点。
3.7 电源插件(POWER)
本插件输入直流220V或110V,输出±24V、±12V、±5V,并可接入9路外部强电(220V或110V)开入。
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第二篇 CSC-326GD数字式变压器差动保护装置
1 装置简介
CSC-326GD为适用于110kV及以下电压等级的变压器差动保护装置,最大支持四侧差动。
装置包括两块硬件完全相同的CPU,主CPU负责保护元件的动作出口,启动CPU负责开放启动继电器,这种冗余设计的方法完全杜绝了因硬件原因(如A/D转换回路损坏)所引起的保护误动;主CPU实时与启动CPU之间互检交流计算量,一旦发现某块CPU的A/D通道异常,可以给出告警信息,避免保护拒动。
装置可以配置开入开出插件(DIO),完成变压器分接头的档位采集和分接头控制。
2 装置软件
2.1 保护程序整体结构
保护CPU程序的总体结构包括主程序、采样中断服务程序和故障处理程序及录波处理程序。
2.2 保护启动元件
以相电流突变量为主要的启动元件,差流启动元件作为辅助启动元件。 2.2.1 相电流突变量启动元件
⎧⎪∆iφ>IQd
⎨
⎪⎩∆iφ=iφ(t)−2∗iφ(t−T)+iφ(t−2T)
IQd为固定门槛(等于0.2Ie)。 2.2.2 差流启动元件
⎧Idφmax>Icdqd⎪⎪
⎨Idφmax=MaxIdφ,φ=a,b,c ⎪⎪⎩Icdqd=0.8⋅Icd
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其中Icd为差动保护的启动电流定值, Idφ为相差动电流。
2.3 差动保护
2.3.1 差动速断保护
当任一相差动电流大于差动速断整定值时,差动速断保护瞬时动作,跳开各侧开关,其动作判据为:
Id>Isd
其中:Id为变压器差动电流,Isd为差动电流速断保护定值。 2.3.2 比率差动保护 2.3.2.1 比率差动保护特性
采用常规三段式折线见图4。
⎧Id⎪I⎪d⎪Id⎪⎨⎪Ir⎪⎪Id⎪⎩
>0.2Ir+Icd
>K[Ir−0.6Ie]+0.12Ie+Icd
>0.7[Ir−4Ie]+K⋅3.4Ie+Icd+0.12Ie1m
=∑Ii
2i=1=
Ir≤0.6Ie
0.6Ie≤Ir≤4IeIr>4Ie
∑I
i=1
m
i
其中Ie为变压器额定电流,I1.......m分别为变压器各侧电流,Icd为稳态比率差动起动定值,Id为差动电流,Ir为制动电流,k为比率制动系数整定值(0.2≤k≤0.7),推荐整定为k=0.5。
IdIsd
70KIDKb1=0.2Icd
0.6Ie4Ie图4 比率制动特性曲线
12
Kb3=0.Ir
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程序中按相判别,任一相满足以上条件时,比率差动保护动作。比率差动保护经过励磁涌流判别、TA断线判别(可选择)后出口。 2.3.2.2 励磁涌流闭锁原理 1) 二次谐波闭锁原理
采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据:
Idφ2>Kxb.2Idφ
式中,Idφ2为差动电流中的二次谐波分量,Kxb.2为二次谐波制动系数,Idφ为差动电流中的基波分量。
采用或门闭锁方式,即三相差流中某相判为励磁涌流,闭锁整个比率差动保护。
2) 模糊识别闭锁原理
设差流导数为I(k),每周的采样点数是2n点,对数列:
X(k)=I(k)+I(k+n)/(I(k)+I(k+n)),k=0,1,2...n
可认为X(k)越小,该点所含的故障信息越多,即故障的可信度越大;反之,X(k)越大,该点所包含的涌流的信息越多,即涌流的可信度越大。取一个隶度函数,设为A[X(k)],综合半周信息,对k=0,1,2...n,求得模糊贴进度N为:
N=∑A[X(k)]/n
k=1
n
取门槛值为K,当N>K时,认为是故障,当N 启动元件返回后,连续5s内差流均不越限,则差动保护整组复归。 2.3.3.2 TA断线检测 正常情况下判断TA断线是通过检查所有相别的电流中有一相或两相无流且存在差流,即判为TA断线。 在有电流突变时,判据如下: 13 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 1) 发生突变后电流减小(而不是增大) 2) 本侧三相电流中有一相或两相无流,且对侧三相电流无变化 满足以上条件时判为TA二次回路断线。 TA二次断线后,发出告警信号,并可选择闭锁或不闭锁差动保护出口。 2.3.3.3 差流越限告警 正常情况下,差动压板投入时,监视各相差流异常,延时5秒发出告警信号,判据如下: 1Idφ>Icd 3 式中,Idφ为各相差动电流。 2.3.4 差动保护动作逻辑图 差动保护动作逻辑框图见图5。 差动速断保护投入IdA>ISD11&Y1差动速断保护跳闸IdB>ISDIdC>ISD比率差动保护投入11>=1H11A相比例差动动作1B相比例差动动作C相比例差动动作11>=1H1二次谐波闭锁投入IdA.2>K2IdA.11111IdB.2>K2IdB.1IdC.2>K2IdC.1TA断线闭锁比率差动11>=1H&Y1&Y1比率差动保护跳闸111&Y11TA断线TA断线告警IdA>IYX1IdB>IYXIdC>IYX11>=1H1差流越限告警 图5 差动保护动作逻辑图 14 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 2.4 非电量事件记录 从变压器本体来的非电量触点经非电量保护装置重动后,输出一组空触点至差动主保护装置进行事件记录,并可通过网络将记录上传至后台计算机。装置可接入9组遥信,每路遥信可以选择是否触发事故总或告警总,默认情况下, DI1~DI2为非电量跳闸触点,触发事故总;DI3~DI9为非电量信号触点,触发告警总。 2.5 分接头控制 装置可接入经档位变送器变换后的变压器分接头档位信息(8421码或BCD码),5路档位遥信最多可支持32个不同档位,并可以把档位上送至后台计算机;装置输出升、降、停三组不同的调档触点,均可由监控系统或外部手动控制,对紧急滑档的处理由装置就地完成,不依赖于通信网络或监控系统。装置还可以接入外部的闭锁调档触点。 升档命令0msTfhTup0升档启动&JZ&Y升档出口Thd0升档成功Tstop0档位等于期望值&Y&JZ急停出口档位不等于期望值0msTfhTdn0降档命令降档启动&JZ&Y降档出口Thd0降档成功Tstop0档位等于期望值&Y&JZ急停出口档位不等于期望值 图6 调档逻辑 注:Tup为升档脉宽;Tdn为降档脉宽;Thd为判断滑档的时间定值,Tfh为内部定值,取Tfh=2*Thd+Tstop+Max(Tup,Tdw)+2s。 15 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 3 装置定值 3.1压板清单及说明 压板名称 差动速断 比率差动 对应功能 差动速断保护功能投退 比率差动保护功能投退 注:要投入某种保护功能,必须投入外部差动硬压板及对应的软压板。 3.2 定值清单 序号 定值名称 参考范围 单位无 无 备 注 参见控制字说明 参见控制字说明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 差动保护控制字 0000~FFFF变压器接线控制字 0000~FFFF变压器额定容量 0~500 MVA Ⅰ侧额定电压 0.01~1000 Ⅰ侧TA一次电流 Ⅰ侧TA二次电流 Ⅱ侧额定电压 Ⅱ侧TA一次电流 Ⅱ侧TA二次电流 Ⅲ侧额定电压 Ⅲ侧TA一次电流 Ⅲ侧TA二次电流 Ⅳ侧额定电压 Ⅳ侧TA一次电流 Ⅳ侧TA二次电流 kV A A 1A或者5A 1~5000 1~5 0~1000 1~5000 1~5 0~1000 1~5000 1~5 0~1000 1~5000 1~5 kV A A 1A或者5A kV A A 1A或者5A kV A A A A 无 1A或者5A 推荐(6~8)Ie 推荐(0.3~1.2) Ie 推荐0.5 差动速断电流定值 0.1~20 Ie 差动电流定值 0.1~20 Ie 比率制动斜率 0.2~0.7 16 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 19 20 二次谐波制动系数 0.07~0.2 断线开放差动定值 0.1~20 Ie 无 推荐0.15 推荐1~2 Ie A 注:Ie为变压器高压侧实际二次额定电流。默认I侧为高压侧。 3.3差动保护控制字定义 位 置0含义 备用 置1含义 备用 D4~D15 D3 D2 D1 D0 TA断线开放差动 TA断线闭锁差动 TA断线检测退出 TA断线检测投入 差流越限告警退出 模糊识别制动 差流越限告警投入 二次谐波制动 3.4 变压器接线控制字定义 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 变压器接线方式 外部星三角变换 Y/Y/Y/△-11 Y/Y/△-11/△-11 Y/△-11/△-11/△-11 Y/Y/Y/△-1 Y/Y/△-1/△-1 Y/△-1/△-1/△-1 Y/Y/Y/Y-12 注:选择“外部星三角变换”指在外部进行TA的相位校正,此时要特别注意TA二次电流被放大。举例说明,TA一次接为Y型,二次接为△,则TA的二次电如果TA的变比为600/5,则整定定值时需要把TA的变比整流被放大了3倍,定为( 6003 )/5。 17 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 3.5 定值整定计算方法 3.5.1 四侧差动的电流连接方式 装置按照四侧差动设计,默认Ⅰ侧为高压侧,其它侧可以根据定值提供的变压器接线方式,任意接入Ⅱ侧、Ⅲ侧、Ⅳ侧,并正确整定对应侧的额定电压。对于不需要四侧电流的情况,可以那些不使用侧的额定电压整定为零,但I侧必须正确整定额定电压及TA一、二次电流定值,不得整定为零。 整定变压器接线控制字时,需要根据实际的差动侧数、变压器接线方式以及TA接线方式来确定。 装置根据变压器额定容量、各侧额定电压、各侧TA变比等定值,自动计算变压器额定电流、平衡系数,用户可以在完成定值整定后,在MMI上检查各侧的平衡系数计算是否正确。 3.5.2平衡系数的计算 以下给出装置中平衡系数的计算方法。计算变压器各侧一次额定电流: I1e= Sn 3U1n 式中,Sn为变压器最大额定容量,U1n为变压器各侧额定电压(应以运行的实际电压为准)。 计算变压器各侧二次额定电流: I2e= I1e nTA 式中,I1e为变压器各侧一次额定电流,nTA为变压器各侧TA变比。 以高压侧为基准,计算变压器各侧平衡系数: KphM= I2eHI/nS/3U1nHnTAMU1nMnTAM =1eHTAH=n⋅=⋅ I2eMI1eM/nTAMSn/3U1nMnTAHU1nHnTAH KphL= U1nLnTAL ⋅ U1nHnTAH 根据Ⅱ侧、Ⅲ侧、Ⅳ侧的额定电压和TA变比,计算各侧的平衡系数。 将各侧各相电流与相应的平衡系数相乘,即得补偿后的各相电流。 18 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 3.5.3变压器各侧电流相位补偿 变压器各侧TA二次电流相位由软件自校正,对于非全Y接线的变压器,需要对Y侧进行相位校正。对于Y/∆-1的接线,其校正方法如下: Y侧: • I • ' a =(Ia−Ic)/3 =(Ib−Ia)/3 =(Ic−Ib)/3 •' •' • •• I • ' •• b I • • • ' •• c 式中,Ia、Ib、Ic为Y侧TA二次电流,Ia、Ib、I'c为Y侧校正后的各相电流。其它接线方式可以类推。装置中可通过变压器接线方式整定控制字选择接线方式。 差动电流与制动电流的相关计算,都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。 3.6 调档相关定值 3.6.1 定值 序号 定值名称 参考范围 单位 备 注 参见分接头控制字说明 默认为2秒 默认为2秒 默认为3秒 取0,表示无中心档1 取0,表示无中心档2 取0,表示无中心档3 从开始升/降档起,到检查滑档的时间间隔,默认为10秒 1 2 3 4 5 6 7 8 分接头控制字 0000~FFFF 升分接头脉宽 0.1~10 降分接头脉宽 0.1~10 停分接头脉宽 0.1~10 中心档1 0~32 中心档2 0~32 中心档3 0~32 滑档判别时间 0.1~1000 s s s s 19 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 3.6.2 控制字 位 置0含义 备用 档位十进制接入 中心档为普通方式 滑档判别投入 置1含义 备用 档位十六进制接入 中心档为Xa/Xb/Xc方式 滑档判别退出 D3~D15 D2 D1 D0 3.6.3 整定说明 如果实际的中心档为9A、9B、9C(从8档升档时分接头停在9B档),则分接头控制字的D1=1(中心档为Xa/Xb/Xc方式),同时中心档1整定为9,中心档2和中心档3整定为0。 如果实际的中心档为9、11(从8档升档时分接头停在10档),则分接头控制字的D1=0(中心档为普通方式),同时中心档1整定为9,中心档2整定为 11,中心档3整定为0。 20 POWER5X2X公共端升分接头降分接头停分接头LOGIC1AC21X12III侧电流34567IV9101112侧电流8101112分接头控制5674321启动CPU4X远方/就地开入345678空空空空空空空档位遥信1/DI10档位遥信2/DI11档位遥信3/DI12复归本体主CPU1122信号复归量3检修状态4备用DIOAC14 装置端子图 8X1跳3各45侧67开910111213以1516171819202122太网14关1011121314信号17181920出161512讯11通10时9对827X12非电量1非电量2开12出口13非电量34非电量4关3I侧电流4出口256非电量5非电量6量56出口37非电量78非电量8输75备用压6差动保护压板板7备用8出口49非电量9公共端10入9II10出口5 21 侧电流开档位遥信4/DI13档位遥信5/DI14DI15闭锁调挡开入DI公共端111112地输出12备用1314直流消失信号13输出14备用CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 图7 CSC-326GD端子图关量输入15空1516电16保护动作(非保持)17空源1718输18保护动作信号输(保持)19空入19告警信号20屏蔽地20(保持) CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 5装置配置表 图8 CSC-326GD配置表 22 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 第三篇 CSC-326GH数字式变压器保护测控装置 1 装置简介 本装置适用于110kV变压器的高压侧后备保护及测控。装置标准配置中包括智能DIO模件,完成测控功能;如果需要保护与测控分开配置,可以不配置 DIO模件。 保护方面的主要功能包括: a) 三段式复合电压闭锁(方向)过流保护 b) 两段式零序过流保护; c) 间隙零序保护; d) 启动风冷功能; e) 闭锁调压功能; f) 过负荷告警; g) TV断线检测; h) 出口逻辑可编程整定控制。 测控方面的主要功能包括: a) 16路开入遥信采集,装置遥信变位、事故遥信; b) 9路遥控输出,可以完成4组遥控对象的分/合操作及复位本侧操作箱出口; c) Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、cosф、Uab、Ubc、Uca等模拟量的遥测; d) 各种事件SOE等。 2 装置软件 2.1 保护程序整体结构 保护CPU程序的总体结构包括主程序、采样中断服务程序和故障处理程序及录波处理程序。 2.2 复合电压闭锁(方向)过流保护 本保护反应相间短路故障,作为变压器和相邻元件的后备保护。共设两段复合电压闭锁(方向)过流保护和一段复合电压闭锁过流保护,其中Ⅰ、Ⅱ段可带方向,各设三个时限,Ⅲ段不带方向,设两个时限。带方向元件的保护功能, 23 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 其所指的方向均是指TA的正极性端在母线侧情况下。各段设有可投退的软压板,共用一个过流保护硬压板。 2.2.1 复合电压元件 复合电压由低电压和负序电压或门构成,本侧复合电压元件的动作判据为: Min(Uab,Ubc,Uca) U2>Ufxzd 式中,Uab、Ubc、Uca为三个相间电压,Uxjzd为低电压定值;U2为负序电压,Ufxzd为负序电压定值(按照U2整定)。 装置可以输出本侧复压元件的动作触点,同时可以接入其它后备保护的复压元件动作触点,根据控制字选定的组合逻辑,决定复压元件是否动作。 2.2.2 方向元件 方向元件采用900接线,最大灵敏角φlm为-450,动作范围为φlm±85o;方向元件的方向可以由控制字选择为指向母线或指向变压器。为了消除保护安装处附近三相短路的电压死区,方向元件带记忆。 Ia0ϕlm=−45⋅⋅UbcUbcϕlm=1350⋅Ia a)方向指向变压器 b)方向指向系统 图9 相间方向元件动作特性 ⋅2.2.3 过流元件 过流元件为按相动作方式,动作方程为:max(Ia,Ib,Ic)>Izd,其中 Izd为过流定值。 2.2.4 TV断线对保护的影响 24 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 控制字提供了两种选择:控制字整定为1时表示:“TV断线后仅保留过流”,即TV断线时复压及方向元件自动满足,保护变为纯过流保护;控制字整定为0时表示:“TV断线后保护退出”,即TV断线时带复压和方向的过流保护退出。 无论控制字如何选择,本侧TV断线时,不会输出本侧复压满足的触点,因此本侧TV断线的结果不会影响其他侧后备保护中复压元件的动作情况。 2.2.5 复合电压闭锁(方向)过流保护动作逻辑 复合电压闭锁(方向)过流保护动作逻辑见图10。 Min(Uab,Ubc,Uca) 2.3 零序过流保护 本保护反应大电流接地系统的接地故障,作为变压器和相邻元件的后备保护。共设两段经零序电压闭锁的零序过流保护(零压闭锁元件可投退),Ⅰ段设三个时限,Ⅱ段设两个时限,各段均固定采用外接零序电流。各段设有可投退的软压板,共用一个零流保护硬压板。 2.3.1 零压元件 25 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 动作判据为: 3U0>3U0zd 式中,U0zd为内部固定的零序电压闭锁门槛(6V)。 一般情况下,建议用户投入零压闭锁元件;当高压侧无PT时,可退出零压闭锁元件。 2.3.2 零序过流元件 动作判据为: 3I0>3I0zd 式中,3I0zd为零序过流定值。 2.3.3 TV断线对保护的影响 控制字提供了两种选择:控制字整定为1时表示“TV断线后仅保留过流”,即TV断线时零压闭锁条件自动满足;控制字整定为0时表示:“TV断线后保护退出”,即TV断线后零压闭锁零序过流保护自动退出。 2.3.4 零序选跳 如果一台主变接地运行,另一台主变未装放电间隙而不接地运行,当发生接地故障时,应该先跳开不接地的变压器,后跳开接地变压器,这种方式称为零序选跳。(注意,对于装设了放电间隙的变压器,零序选跳一般不推荐使用) 接地的变压器保护通过零序过流Ⅰ段的三个时限动作后,给出选跳开出触点,去跳开不接地的变压器。对于投入零序选跳方式的不接地变压器,如果收到选跳开入时零序电压大于内部门槛U0zd,且零序过流Ⅰ段不动作,则保护动作跳开本变压器。 3U0>U0zd13I0>3I0zd01&Y1Tzd零序过流保护跳闸零序过流压板投入选跳开入为1零序过流I段不动作1001&Y1Txt零序选跳动作3U0>U0zd零序选跳压板投入 图11 零序过流保护/零序选跳动作逻辑图 26 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 2.4 间隙零序保护 间隙零序保护包含间隙零压元件和间隙零流元件,间隙零压元件使用外接 3U0,间隙零流元件使用变压器经间隙接地的间隙零序电流。间隙零压元件和间隙零流元件均设置一段两时限,每个时限均可用控制字投退。 间隙零压元件和间隙零流元件也可并联输出,经或门启动间隙零序电流保护的时间元件(设置的两时限,每个时限的控制字以及跳闸出口与间隙零流相同)。各段设有可投退的软压板,共用一个间隙保护硬压板。 间隙零序保护功能用软压板投退,间隙并联功能用“间隙并联”控制字投退。逻辑图见图12。 自产零压起动元件零序过压保护投入111&Y1101外接3U0>U0JX&Y1Tzd1零序过压保护跳闸间隙零流保护投入11&Y1101I0jx>I0jxzd&Y1Tzd2间隙零序过流跳闸1>=1H1111&Y11&Y1Tzd1间隙保护跳闸1间隙保护并联输出间隙保护压板投入 图12 间隙零序保护动作逻辑图 2.5 其他保护 装置还设有过负荷报警、起动风冷、过载闭锁调压等异常保护,其中,起动风冷、过载闭锁调压均可通过软压板投退。 2.6 TV断线检测 TV断线分为三相失压和不对称断线,判据如下: a) 三相电压均小于8V,且任A相或C相电流大于无流定值(0.08 In)时, 超过一定延时(10s)后判断为三相失压。 27 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 b) 自产3U0大于8V,最小线电压小于16V,超过一定延时(10s)后判断为TV 断线。 c) 自产3U0大于8V,最大线电压与最小线电压差大于16V,超过一定延时 (10s)后判断为TV断线。 注:In为变压器TA的二次额定电流(5A或1A)。 2.7 跳闸逻辑 本装置的所有跳闸类保护元件均可以通过定值的方式来自由决定动作于哪些出口。装置共有五组可整定的跳闸类出口以及一组闭锁本侧备投的出口。跳闸矩阵如下: 位数 保护元件 跳本侧开关 复流Ⅰ段Ⅰ时限 复流Ⅰ段Ⅱ时限 复流Ⅰ段Ⅲ时限 复流Ⅱ段Ⅰ时限 复流Ⅱ段Ⅱ时限 复流Ⅱ段Ⅲ时限 复流Ⅲ段Ⅰ时限 复流Ⅲ段Ⅱ时限 备用 零流Ⅰ段Ⅰ时限 跳本侧母联 跳各侧开关 跳闸出口1 跳闸出口2 闭锁备投 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 D10 零流Ⅰ段Ⅱ时限 D11 零流Ⅰ段Ⅲ时限 D12 零流Ⅱ段Ⅰ时限 D13 零流Ⅱ段Ⅱ时限 D14 间隙保护Ⅰ时限 D15 间隙保护Ⅱ时限 28 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 在保护元件与要动作的出口跳闸继电器的空格处填1,其它空格填0,则可得到跳闸方式。对于每组出口,各得到一组二进制数,即为定值中各个出口的16进制形式的跳闸控制字。跳闸控制字的位数定义顺序为: D15 D14 D13 D12 D11 D10D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (D0为最低位,D15为最高位) 3 装置定值 3.1 软压板清单及说明 压板名称 复压方向过流Ⅰ段 复压方向过流Ⅱ段 复压过流Ⅲ段 零序过流Ⅰ段 零序过流Ⅱ段 零序选跳 间隙保护 启动风冷 闭锁调压 备用 对应功能 复压方向过流Ⅰ段保护功能投退 复压方向过流Ⅱ段保护功能投退 复压过流Ⅲ段保护功能投退 零序Ⅰ段保护功能投退 零序Ⅱ段保护功能投退 零序选跳功能投退 间隙零流保护、间隙零压保护功能投退 启动风冷功能投退 闭锁调压能投退 注:要投入某种保护功能,必须投入外部硬压板及对应的软压板。 3.2 定值清单 序号 定值名称 整定范围 单位 无 无 备注 参见控制字说明 参见控制字说明 1 2 3 4 5 6 控制字一 0000~FFFF 控制字二 0000~FFFF 复流Ⅰ段定值 0.4~20 In A 复流Ⅰ段Ⅰ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅰ段Ⅱ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅰ段Ⅲ时限 0.02~32.00 s 29 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 复流Ⅱ段定值 0.4~20 In A 复流Ⅱ段Ⅰ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅱ段Ⅱ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅱ段Ⅲ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅲ段定值 0.4~20 In A 复流Ⅲ段Ⅰ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅲ段Ⅱ时限 0.02~32.00 s 低电压闭锁定值 1.0~100.0 V 负序电压闭锁定值 1.0~100.0 V 零流Ⅰ段定值 0.4~20 In A 零流Ⅰ段Ⅰ时限 0.02~32.00 s 零流Ⅰ段Ⅱ时限 0.02~32.00 s 零流Ⅰ段Ⅲ时限 0.02~32.00 s 零流Ⅱ段定值 0.4~20 In A 零流Ⅱ段Ⅰ时限 0.02~32.00 s 零流Ⅱ段Ⅱ时限 0.02~32.00 s 间隙零流定值 0.4~20 In A 间隙零流Ⅰ时限 0.02~32.00 s 间隙零流Ⅱ时限 0.02~32.00 s 间隙零压定值 10~300 V 间隙零压Ⅰ时限 0.02~32.00 s 间隙零压Ⅱ时限 0.02~32.00 s 过负荷电流 0.4~20 In A 过负荷时间 0.2~8000.00 s 启动风冷电流 0.4~20 In A 启动风冷时间 0.2~200.00 s 闭锁调压电流 0.4~20 In A 闭锁调压时间 0.0~200.00 s 本侧开关跳闸字 0000~FFFF 无 线电压 U2 本侧开关跳闸控制字 30 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 36 37 38 39 40 本侧母联跳闸字 0000~FFFF 各侧开关跳闸字 0000~FFFF 跳闸出口1 0000~FFFF 跳闸出口2 0000~FFFF 闭锁备投控制字 0000~FFFF 无 无 无 无 无 本侧母联跳闸控制字 各侧开关跳闸控制字 跳闸出口1跳闸控制字 跳闸出口2跳闸控制字 是否闭锁备投的控制字 3.3 控制字定义 1)控制字1定义 位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 2)控制字2定义 位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 置0含义 复流Ⅲ段Ⅱ时限退出 复流Ⅲ段Ⅰ时限退出 置1含义 复流Ⅲ段Ⅱ时限投入 复流Ⅲ段Ⅰ时限投入 复流Ⅲ段复压闭锁投入 复流Ⅱ段Ⅲ时限投入 复流Ⅱ段Ⅱ时限投入 复流Ⅱ段Ⅰ时限投入 复流Ⅱ段复压闭锁投入 复流Ⅱ段方向指向母线 复流Ⅱ段方向投入 复流Ⅰ段Ⅲ时限投入 复流Ⅰ段Ⅱ时限投入 复流Ⅰ段Ⅰ时限投入 复流Ⅰ段复压闭锁投入 复流Ⅰ段方向指向母线 复流Ⅰ段方向投入 TV断线后保护退出 TV断线后仅保留过流 复流Ⅲ段复压闭锁退出 复流Ⅱ段Ⅲ时限退出 复流Ⅱ段Ⅱ时限退出 复流Ⅱ段Ⅰ时限退出 复流Ⅱ段复压闭锁退出 复流Ⅱ段方向指向变压器 复流Ⅱ段方向退出 复流Ⅰ段Ⅲ时限退出 复流Ⅰ段Ⅱ时限退出 复流Ⅰ段Ⅰ时限退出 复流Ⅰ段复压闭锁退出 复流Ⅰ段方向指向变压器 复流Ⅰ段方向退出 置0含义 模拟量自检退出 过负荷告警退出 间隙并联退出 间隙零压Ⅱ时限退出 间隙零压Ⅰ时限退出 置1含义 模拟量自检投入 过负荷告警投入 间隙并联投入 间隙零压Ⅱ时限投入 间隙零压Ⅰ时限投入 DI9为普通遥信 DI9为零序选跳开入 31 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 间隙零流Ⅱ时限退出 间隙零流Ⅰ时限退出 零压闭锁元件退出 零序过流Ⅱ段Ⅱ时限退出 零序过流Ⅱ段Ⅰ时限退出 零序过流Ⅰ段Ⅲ时限退出 零序过流Ⅰ段Ⅱ时限退出 零序过流Ⅰ段Ⅰ时限退出 复压闭锁不取其它侧 复压闭锁不取本侧 间隙零流Ⅱ时限投入 间隙零流Ⅰ时限投入 零压闭锁元件投入 零序过流Ⅱ段Ⅱ时限投入 零序过流Ⅱ段Ⅰ时限投入 零序过流Ⅰ段Ⅲ时限投入 零序过流Ⅰ段Ⅱ时限投入 零序过流Ⅰ段Ⅰ时限投入 复压闭锁取其它侧 复压闭锁取本侧 3.4 测控定值 1)定值 序号 定值名称 整定范围 单位 无 无 无 无 无 备注 开入1~开入4的属性定义 开入5~开入8的属性定义 开入9~开入12的属性定义开入13~开入16的属性定义 开出脉宽选择 1 2 3 4 5 6 7 8 9 开入1~4控制字 0000~FFFF开入5~8控制字 0000~FFFF开入9~12控制字 0000~FFFF开入13~16控制字 0000~FFFF 开出控制字 0000~FFFF 开入长延时 0.01~10 s 开入消抖的长时间定值 开入短延时 0.01~10 s 开入消抖的短时间定值 开出长脉宽 0.01~10 s 开出脉冲的长时间定值 开出短脉宽 0.01~10 s 开出脉冲的短时间定值 2)开入控制字定义 位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 置0含义 开入1选择短延时 开入1不产生SOE 置1含义 开入1选择长延时 开入1产生SOE 开入1属性选择 开入2选择短延时 开入2不产生SOE 开入2选择长延时 开入2产生SOE 32 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 开入2属性选择 开入3选择短延时 开入3不产生SOE 开入3选择长延时 开入3产生SOE 开入3属性选择 开入4选择短延时 开入4不产生SOE 开入4选择长延时 开入4产生SOE 开入4属性选择 3)开入属性组合定义(以开入1属性选择为例) 高位 低位 含义 0 0 开入1为普通遥信 0 1 开入1触发告警总 1 0 开入1触发事故总 1 1 备用 注:开入5~16的控制字定义类似。 4)开出控制字定义 位 置0含义 置1含义 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 开出1选择短脉宽 开出2选择短脉宽 开出3选择短脉宽 开出4选择短脉宽 开出5选择短脉宽 开出6选择短脉宽 开出7选择短脉宽 开出8选择短脉宽 开出9选择短脉宽 开出1选择长脉宽 开出2选择长脉宽 开出3选择长脉宽 开出4选择长脉宽 开出5选择长脉宽 开出6选择长脉宽 开出7选择长脉宽 开出8选择长脉宽 开出9选择长脉宽 注:开出1对应4X1~4X2;开出2对应4X1~4X3;开出3对应4X4~4X5; 开出4对应4X6~4X7;开出5对应4X6~4X8;开出6对应4X9~4X10;开出7对应4X9~4X11;开出8对应4X12~4X13;开出9对应4X12~4X14。 33 POWERLOGIC26X1234456公共端跳闸输出2合闸输出2公共端跳闸输出3合闸输出3公共端跳闸输出4合闸输出4DI10DI11DI12复位操作箱出口2出口1LOGIC1AC22X公共端CPU5X11保护电流23合闸输出1跳闸输出1DIO4X1X1234567测量电流10测量电流出11测量电流12测量电流9测量电流10开1保护电流2保护电流3保护电流4保护电流遥控输5保护电流6保护电流7零序电流8零序电流入AC14 装置端子图 8X远方/就地信号复归检修状态234其它复压开入量5间隙保护压板压6过流保护压板7零流保护压板板78对910111213以151617网闭锁调压/备用7X12开12出口13567101112131414信号输出192018启动通风复压输出2复压输出1闭锁本侧备投出口4出口34关34出口256824V地时通讯910复压接点输出太18192021221211量56出口3跳本侧开关跳各侧开关78输78出口1910公共端入910出口2跳本侧母联 1111 34 11测量电流12测量电流12地输出12跳闸出口113151617复压输出314直流消失信号13输出14跳闸出口23X12开3AC本侧CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 图13 CSC-326GH端子图 DI13DI14DI15DI16DI公共端15空15保护动作16电16(非保持)17空源1718输18保护动作信号(保持)关量输入456电压19空入19告警信号20屏蔽地20(保持) CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 5装置配置表 图14 CSC-326GH配置表 35 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 第四篇 CSC-326GL数字式变压器保护测控装置 1 装置简介 本装置适用于110kV变压器的中、低压侧的后备保护及测控。装置标准配置中包括智能DIO模件,完成测控功能;如果需要保护与测控分开配置,可以不配置DIO模件。 保护方面的主要功能包括: a) 两段式复合电压闭锁(方向)过流保护; b) 限时速断保护; c) 充电保护; d) 零序过压告警; e) 过负荷保护,可选跳闸或告警; f) TV断线检测; g) 出口逻辑可编程整定控制。 测控方面的主要功能包括: a) 16路开入遥信采集,装置遥信变位、事故遥信; b) 9路遥控输出,可以完成4组遥控对象的分/合操作; c) Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、cosф、Uab、Ubc、Uca等模拟量的 遥测; d) 各种事件SOE等。 2 装置软件 2.1 保护程序整体结构 保护CPU程序的总体结构包括主程序、采样中断服务程序和故障处理程序及录波处理程序。 2.2 复合电压闭锁(方向)过流保护 本保护反应相间短路故障,作为变压器和相邻元件的后备保护。共设两段复合电压闭锁(方向)过流保护,其中Ⅰ、Ⅱ段可带方向,各设三个时限。带方向元件的保护功能,其所指的方向均是指TA的正极性端在母线侧情况下。各 36 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 段设有可投退的软压板,共用一个过流保护硬压板。 2.2.1 复合电压元件 复合电压由低电压和负序电压或门构成,本侧复合电压元件的动作判据为: Min(Uab,Ubc,Uca) U2>Ufxzd 式中,Uab、Ubc、Uca为三个相间电压,Uxjzd为低电压定值;U2为负序电压,Ufxzd为负序电压定值(按照U2整定)。 装置可以输出本侧复压元件的动作触点,同时可以接入其它后备保护的复压元件动作触点,根据控制字选定的组合逻辑,决定复压元件是否动作。 2.2.2 方向元件 方向元件采用900接线,最大灵敏角φlm为-450,动作范围为φlm±85o;方向元件的方向可以由控制字选择为指向母线或指向变压器。为了消除保护安装处附近三相短路的电压死区,方向元件带记忆。 Ia0ϕlm=−45⋅⋅UbcUbcϕlm=1350⋅Ia a)方向指向变压器 b)方向指向系统 图15 相间方向元件动作特性 ⋅2.2.3 过流元件 过流元件为按相动作方式,动作方程为:max(Ia,Ib,Ic)>Izd,其中 Izd为过流定值。 2.2.4 TV断线和电压退出对保护的影响 控制字提供了两种选择: 控制字为1时表示“TV断线后复压和方向退出”, 37 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 TV断线时复压和方向自动满足,保护变为纯过流保护;控制字为0时表示:“TV断线后复压过流保护退出”,TV断线时复压方向过流保护退出。 无论控制字如何选择,本侧TV断线时,不会输出本侧复压满足的触点,因此本侧TV断线的结果不会影响其他侧后备保护中复压元件的动作情况。 2.2.5 复合电压闭锁(方向)过流保护动作逻辑 复合电压闭锁(方向)过流保护动作逻辑见图16。 Min(Uab,Ubc,Uca) 图16 复合电压闭锁(方向)过流保护动作逻辑图 2.3 限时速断保护 本保护反应相间短路故障,作为变压器和相邻元件的后备保护,不经复压闭锁,为单纯的电流保护,设两个时限。本保护与复压方向过流共用过流保护硬压板。 38 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 2.4 充电保护 充电保护由外部的充电保护压板来控制,由控制字决定手合后保护是否自动退出。控制字提供了两种选择: 控制字为1时表示“充电保护手动退出”,即充电保护完全由外部接入的充电保护压板控制,压板投入时保护投入,压板退出时保护退出;控制字为0时表示“充电保护自动退出”,即充电保护压板投入后,2s内保护投入,2s后保护自动退出,此时充电保护的延时定值不能大于2s。 控制字为1时,如果在有负荷的情况下,充电保护压板投入的时间超过2小时,装置给出“充电开入告警”信息。 充电保护动作时,固定跳本侧开关并输出闭锁备投触点。 充电保护投入电流大于充电保护电流定值2s0充电保护开入11&Y111&Y1Tzd1充电保护跳闸11&Y11充电保护自动退出充电保护投入1电流大于充电保护电流定值11&Y1Tzd1充电保护跳闸充电保护手动退出1&Y12小时0三相有流充电开入告警1图17 充电保护逻辑图 2.5 零压保护 零序过压取自产3U0,动作于告警。 2.6其他保护 装置还设有过负荷保护,可以通过控制字选择告警或跳闸,跳闸时输出一付过负荷联切的触点。 39 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 2.7 TV断线检测 TV断线分为三相失压和不对称断线。 a) 三相电压均小于8V,且任A相或C相电流大于无流定值(0.08 In)时, 超过一定延时(10s)后判断为三相失压。 b) 自产3U0大于8V,最小线电压小于16V,超过一定延时(10s)后判断为 TV断线。 c) 自产3U0大于8V,最大线电压与最小线电压差大于16V,超过一定延时 (10s)后判断为TV断线。 2.8 跳闸逻辑 本装置的所有跳闸类保护元件均可以通过定值的方式来自由决定动作于哪些出口。装置共有五组可整定的跳闸类出口以及一组闭锁本侧备投的出口。跳闸矩阵如下: 位数 保护元件 跳本侧开关 复流Ⅰ段Ⅰ时限 复流Ⅰ段Ⅱ时限 复流Ⅰ段Ⅲ时限 复流Ⅱ段Ⅰ时限 复流Ⅱ段Ⅱ时限 复流Ⅱ段Ⅲ时限 限时速断Ⅰ时限 限时速断Ⅱ时限 跳本侧分段 跳各侧开关 跳闸出口1 跳闸出口2 闭锁备投 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 在保护元件与要动作的出口跳闸继电器的空格处填1,其它空格填0,则可得到跳闸方式。对于每组出口,各得到一组二进制数,即为定值中各个出口的16进制形式的跳闸控制字。跳闸控制字的位数定义顺序如下: D15 D14 D13 D12 D11 D10D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (D0为最低位,D15为最高位) 40 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 3 装置定值 3.1 软压板清单及说明 压板名称 复压方向过流Ⅰ段 复压方向过流Ⅱ段 限时速断 充电保护 对应功能 复压方向过流Ⅰ段保护功能投退 复压方向过流Ⅱ段保护功能投退 限时速断保护功能投退 充电保护功能投退 注:要投入某种保护功能,必须投入外部硬压板及对应的软压板。 3.2 定值清单 序号 定值名称 整定范围 单位无无 备注 参见控制字说明 参见控制字说明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 控制字一 0000~FFFF 控制字二 0000~FFFF 复流Ⅰ段定值 0.4~20 In A复流Ⅰ段Ⅰ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅰ段Ⅱ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅰ段Ⅲ时限 0.02~32.00 s 复流Ⅱ段定值 0.4~20 In A复流Ⅱ段Ⅰ时限 复流Ⅱ段Ⅱ时限 复流Ⅱ段Ⅲ时限 0.02~32.00 0.02~32.00 0.02~32.00 s s s 限时速断电流定值 0.4~20 In A限时速断Ⅰ时限 限时速断Ⅱ时限 0.02~32.00 0.02~32.00 s s 线电压 低电压闭锁定值 1.0~100.0 V负序电压闭锁定值 1.0~100.0 V充电保护电流定值 0.4~20 In AU2 41 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 充电保护时间 0.02~32.00 s 零序过压定值 10~100 V零序过压时间 0.02~32.00 s 过负荷电流定值 0.4~20 In A过负荷时间 0.2~8000.00 s 本侧开关跳闸字 0000~FFFF 本侧分段跳闸字 0000~FFFF 各侧开关跳闸字 0000~FFFF 跳闸出口1 0000~FFFF 跳闸出口2 0000~FFFF 闭锁备投控制字 0000~FFFF 无无无无无无 本侧开关跳闸控制字 本侧母联跳闸控制字 各侧开关跳闸控制字 跳闸出口1跳闸控制字 跳闸出口2跳闸控制字 是否闭锁备投的控制字 3.3 控制字定义 1)控制字1定义 位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 2)控制字2定义 42 置0含义 限时速断Ⅱ时限退出 限时速断Ⅰ时限退出 备用 复流Ⅱ段Ⅲ时限退出 复流Ⅱ段Ⅱ时限退出 复流Ⅱ段Ⅰ时限退出 置1含义 限时速断Ⅱ时限投入 限时速断Ⅰ时限投入 备用 复流Ⅱ段Ⅲ时限投入 复流Ⅱ段Ⅱ时限投入 复流Ⅱ段Ⅰ时限投入 复流Ⅱ段复压闭锁投入 复流Ⅱ段方向指向母线 复流Ⅱ段方向投入 复流Ⅰ段Ⅲ时限投入 复流Ⅰ段Ⅱ时限投入 复流Ⅰ段Ⅰ时限投入 复流Ⅰ段复压闭锁投入 复流Ⅰ段方向指向母线 复流Ⅰ段方向投入 TV断线复压过流保护退出 TV断线退出方向和复压 复流Ⅱ段复压闭锁退出 复流Ⅱ段方向指向变压器 复流Ⅱ段方向退出 复流Ⅰ段Ⅲ时限退出 复流Ⅰ段Ⅱ时限退出 复流Ⅰ段Ⅰ时限退出 复流Ⅰ段复压闭锁退出 复流Ⅰ段方向指向变压器 复流Ⅰ段方向退出 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 位 D6~D15 置0含义 备用 模拟量自检退出 过负荷投告警 零序过压告警退出 充电保护自动退出 复压闭锁不取其它侧 复压闭锁不取本侧 置1含义 备用 模拟量自检投入 过负荷投跳闸 零序过压告警投入 充电保护手动退出 复压闭锁取其它侧 复压闭锁取本侧 D5 D4 D3 D2 D1 D0 3.4 测控定值 1)定值 序号 定值名称 整定范围 单位无 无 无 无 无 备注 开入1~开入4的属性定义 开入5~开入8的属性定义 开入9~开入12的属性定义开入13~开入16的属性定义 开出脉宽选择 1 2 3 4 5 6 7 8 9 开入1~4控制字 0000~FFFF 开入5~8控制字 0000~FFFF 开入9~12控制字 0000~FFFF 开入13~16控制字 0000~FFFF 开出控制字 0000~FFFF 开入长延时 0.01~10 s 开入消抖的长时间定值 开入短延时 0.01~10 s 开入消抖的短时间定值 开出长脉宽 0.01~10 s 开出脉冲的长时间定值 开出短脉宽 0.01~10 s 开出脉冲的短时间定值 2)开入控制字定义 位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 置0含义 开入1选择短延时 开入1不产生SOE 置1含义 开入1选择长延时 开入1产生SOE 开入1属性选择 开入2选择短延时 开入2不产生SOE 开入2选择长延时 开入2产生SOE 开入2属性选择 开入3选择短延时 开入3选择长延时 43 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 开入3不产生SOE 开入3产生SOE 开入3属性选择 开入4选择短延时 开入4不产生SOE 开入4选择长延时 开入4产生SOE 开入4属性选择 3)开入属性组合定义(以开入1属性选择为例) 高位 低位 含义 0 0 开入1为普通遥信 0 1 开入1触发告警总 1 0 开入1触发事故总 1 1 备用 注:开入5~16的控制字定义类似。 4)开出控制字定义 位 置0含义 置1含义 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 开出1选择短脉宽 开出2选择短脉宽 开出3选择短脉宽 开出4选择短脉宽 开出5选择短脉宽 开出6选择短脉宽 开出7选择短脉宽 开出8选择短脉宽 开出9选择短脉宽 开出1选择长脉宽 开出2选择长脉宽 开出3选择长脉宽 开出4选择长脉宽 开出5选择长脉宽 开出6选择长脉宽 开出7选择长脉宽 开出8选择长脉宽 开出9选择长脉宽 注:开出1对应4X1~4X2;开出2对应4X1~4X3;开出3对应4X4~4X5; 开出4对应4X6~4X7;开出5对应4X6~4X8;开出6对应4X9~4X10;开出7对应4X9~4X11;开出8对应4X12~4X13;开出9对应4X12~4X14。 44 4 装置端子图 POWERLOGIC26X123合闸输出1复位操作箱出口1LOGIC1AC2X公共端CPU5X1223456公共端跳闸输出2合闸输出2公共端跳闸输出3合闸输出3公共端跳闸输出4合闸输出4DI10DI11跳闸输出1DIO4X1X保护电流123456778输出9测量电流10测量电流11测量电流12测量电流测量电流10开2保护电流3保护电流4保护电流遥控5保护电流6保护电流入量11保护电流AC8X远方/就地信号复归检修状态34其它复压开入5充电保护开入6过流保护压板压7板8对910111213以151617网备用7X124567101112131414信号输出192018过负荷联切复压输出2复压输出1闭锁本侧备投出口4出口3出口2开12出口134关34出口25备用724V地时通讯610复压接点输出太1211量56出口3跳本侧开关跳各侧开关78输78出口1910公共端入910出口2跳本侧分段 1111 45 11测量电流12测量电流12地输出12跳闸出口113151617复压输出314直流消失信号13输出14跳闸出口23X12开3AC本CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 图18 CSC-326GL端子图 DI1215空15保护动作16电16(非保持)17空源17侧1819202122DI13DI14DI15DI16DI公共端18输18保护动作信号(保持)关量输入456电压19空入19告警信号20屏蔽地20(保持) CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 5装置配置表 图19 CSC-326GL配置表 46 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 第五篇 用户使用说明 1 电流互感器极性 变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线(也可选择按常规接线),其二次电流直接接入装置,见下图所示。 图20 电流互感器连接极性示意图 各侧相电流互感器均为减极性,都以母线侧为极性端(如图20所示)。中性点零序TA的极性需要注意,为减极性,以变压器侧为极性端。 装置内部电流回路装有小TA(电流变换器),装置端子图上标“’”的为接装置内部TA非极性端的端子。 2 人机接口及操作 2.1 菜单结构图 装置人机接口的菜单结构见表2。 2.2 显示说明 显示分为循环显示、装置主菜单、动作/告警报文窗口。 装置循环显示模拟量,投入的压板,当前定值区号;在屏幕顶部显示当前时间;QUIT键可以固定显示某一屏的信息,再按QUIT继续循环显示。 在循环显示时按SET键进入装置主菜单。 2.3 密码说明 操作密码默认为8888。 47 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 2.4 定值整定 装置提供32组可切换的定值区,整定时先现在需要整定的定值区,完成定值输入后,再选择需要固化的目标定值区。 表2 菜单结构图 主菜单 装 置 主 菜 单 一级菜单 二级菜单 有效值 测量值 电度量 开关状态 压板状态 定值切换 压板设置 时间设置 定值调阅 定 值 操 作 定值整定 定值切换 定值删除 报 告 管 理 动作记录 告警记录 录波记录 操作记录 查看装置模拟输入量 查看装置测量量 查看装置电度量 查看装置开入状态 说 明 运 行 信 息 查看装置软、硬压板状态 定值区切换 软压板投退 装置时钟设置 查看装置定值 整定装置定值 定值区切换 定值区删除 列出按时间排序的保护动作记录,上下键选择记录,SET键查看记录内容 列出按时间排序的装置告警记录,上下键选择记录,SET键查看记录内容 列出按时间排序的装置录波记录,上下键选择记录,SET键查看记录内容 列出按时间排序的装置操作记录,上下键选择记录,SET键查看记录内容 运 行 设 置 48 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 主菜单 一级菜单 二级菜单 记录清除 以太网1#以太网2#测控设置 串口设置 说 明 分别清除动作记录、告警记录、录波记录 1#以太网地址设置 2#以太网地址设置 测控定值设置 串口(RS232/RS485)功能参数设置 装 置 设 置 标签设置 CSC2000内部规约地址设置 开出测试 开入测试 灯光测试 精度测试 零漂测试 远动测试 试验状态 装 置 信 息 版本信息 统计信息 模块设置 运动设置 内部定值 打印设置 测量调校 开出传动 开入检查 面板灯光测试 交流模拟量精度测试 查看各回路零漂 监控系统遥信、遥测、动作事件、告警事件自动对点进入试验状态 保护程序版本、配置版本 运行统计信息 配置DIO模块、软硬压板方式、AO模块等 设置远动参数 整定装置的内部定值 设置打印机的内部参数 对测量回路进行调校 装 置 测 试 出 厂 设 置 49 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 附录A 上送报文 CSC326G系列保护装置与自动化系统的接口,详见《CSC326G系列变压器保护定义表》。 附录B 比率差动保护的整定计算 B.1 差动电流门槛定值ICD整定 ICD为差动保护最小动作电流值,应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定,即 ICD=Krel(Ker.+∆U+∆m)Ie 式中: Ie —变压器基准侧二次额定电流,以下均同。 Krel ——可靠系数,取1.3~1.5; Ker ——电流互感器的比误差,10P型取0.03×2,5P型和TP型取0.01×2; ∆U — 变压器调压引起的误差,取最大调压范围的一半; ∆m — 由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,初设时取0.05。 工程实用整定计算中一般选取ICD=(0.2~0.5)Ie,一般工程宜采用不小于0.3 Ie的整定值。并应实测最大负载时差回路中的不平衡电流。 B.2 制动特性拐点电流整定 第一拐点选取为0.6Ie(注意:为装置固定)。 第二拐点选取为IB=4Ie(注意:为装置固定)。 B.3 比率制动特性曲线斜率KID整定 差动保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。不平衡电流计算如下: a) 双绕组变压器: Ibp.max=(KapKccKer+∆U+∆m)Id.max 式中: Ker、∆U、∆m的含义同前式,但Ker=0.1; Kcc — 电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; Id.max— 区外短路时,最大穿越短路电流周期分量,折算为高压侧二次值; 50 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 Kap— 非周期分量系数,两侧同为TP级CT时取1.0;两侧同为P级CT时取1.5~ 2.0。 b) 三绕组变压器(以低压外部短路为例) Ibp.max=KapKccKer Id.max+∆UH.Id.H.max+∆UM.Id.M.max+∆mIId.I.max+∆mII Id.II.max 式中:Kap 、Kcc、Ker含义同a)。 ∆UH,∆UM—在变压器高压侧、中压侧调压所引起的相对误差,取最大调 压范围的一半; Id.max—低压侧外部故障时,流过靠近故障点侧电流互感器的最大短路电流周期分量, 折算为高压侧二次值; Id.H.max,Id.M.max—在所计算的外部短路时,流过高、中压侧电流互感器的周期分量电流, 折算为高压侧二次值; Id.I.max、 Id.II.max—在所计算的外部短路时,相应地流过非靠近故障点两侧电流互感器电 流的周期分量,折算为高压侧二次值; ∆mI、∆mII—由于电流互感器变比未完全匹配而产生的误差。 差动保护的动作电流: Idz.max=Krel.Ibp.max Krel ——可靠系数,取1.3~1.5。 差动保护的制动电流: 制动电流由如下公式确定: Izd 最大制动系数: 1 =2 ∑I& i Kres.max=Idz.max/Izd.max 按照装置中比率制动曲线示意图可知: 51 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 IdIsd 70KIDKb1=0.2Icd 0.6Ie4IeKb3=0.Ir KID=(Idz.max-ICD-0.12Ie)/(Izd.max-0.6Ie) 1)差动保护灵敏度校验 按最小运行方式下差动保护范围内变压器引线上两相金属性短路校验。根据计算最小短路电流Id⋅min和相应的制动电流Izd,在制动曲线上查得对应的动作电流Idz,则灵敏系数为:Ksen= Id⋅min ,要求Ksen≥2。 Idz 52 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 附录C 后备保护的整定计算 C.1. 变压器相间短路后备保护 C.1.1 复合电压闭锁方向过流保护 C.1.1.1 电流元件的整定计算 a) 过电流保护的动作电流计算。电流元件的动作电流应躲过变压器的最大负荷电流,计算公式如下: Iop= 式中: Krel为可靠系数,取1.2~1.3; Krel Ie Kr Kr为返回系数,取0.85~0.95; Ie为变压器的额定电流。 b) 灵敏系数校验: )Ik(2.min =Iop Ksen (2) 式中:Ik.min为后备保护区末端两相金属性短路时流过保护的最小短路电流,要求Ksen≥1.3(近后备),Ksen≥1.2(远后备)。 C.1.1.2 低电压启动元件的整定计算 低电压启动元件的整定应考虑以下情况: a)按躲过正常运行时可能出现的最低电压整定 Uop= 式中: Krel为可靠系数,取1.1~1.2; Krel Umin Kr Kr为返回系数,取1.05~1.25; Ie为变压器的额定电流,下同。 Umin为变压器正常运行可能出现的最低电压,一般可取0.9Ue(额定线电压,下同) b)按躲过电动机自起动时的电压整定: 当低电压继电器由变压器低压侧电压互感器供电时 Uop=(0.5~0.6)Ue 当低电压继电器由变压器高压侧电压互感器供电时 53 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 Uop=0.7Ue c) 灵敏系数校验: Ksen= UopUr.max 式中:Ur.max为计算运行方式下,灵敏系数校验点发生金属性相间短路时,保护安装处的最高残压,要求Ksen≥1.3(近后备)或Ksen≥1.2(远后备)。 C.1.1.3 负序电压启动元件的整定计算 a)负序电压启动元件的电压整定计算。负序电压启动元件应躲过正常运行时出现的不平衡电压,不平衡电压值可实测确定。当无实测值时,根据现行规程的规定取 Uop。2=(0.06~0.08)Ue b) 灵敏系数校验: Ksen= Uk.2.min Uop.2 式中:Uk.2.min为后备保护区末端两相金属性短路时,保护安装处的最小负序电压值,要求 Ksen≥2.0(近后备)或Ksen≥1.5(远后备)。 C.2. 变压器接地故障后备保护 C.2.1 零序过流保护(中性点直接接地的普通变压器) a)I段零序过电流继电器的动作电流应与相邻线路零序过流保护第I段或第II段或快速主保护相配合。 Iop.0.I=KrelKbr.IIop.0.1I 式中: Iop.0.I-I段零序过电流保护动作电流; Kbr.I-零序电流分支系数,其值等于线路零序过电流保护I段保护区末端发生接地 短路时,流过本保护的零序电流与流过线路的零序电流之比,取各种运行方式的最大值; Krel-可靠系数,取1.1; Iop.0.I-与之相配合的线路保护相关段动作电流。 b)II段零序过电流继电器的动作电流应与相邻线路零序过流保护的后备段相配合。 Iop.0.II=KrelKbr.IIIop.0.1II 式中: Iop.0.II-II段零序过电流保护动作电流; CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 Kbr.II-零序电流分支系数,其值等于线路零序过电流保护后备段保护范围末端发 生接地短路时,流过本保护的零序电流与流过线路的零序电流之比,取各种运行方式的最大值; Krel-可靠系数,取1.1; Iop.0.II-与之相配合的线路零序过电流保护后备段的动作电流。 c)灵敏系数校验: Ksen= 3Ik.0.min Iop.0 式中:Ik.0.min-I段(或II段)对端母线接地短路时流过保护安装处的最小零序电流; Iop.0-I段(或II段)零序过电流保护的动作电流 要求Ksen≥1.5。 C.2.2 间隙保护(中性点经间隙接地的普通变压器) C.2.2.1 间隙过压保护 过电压保护动作值按下式整定: U0.max 保护安装处可能出现的最大 U0.max-在部分中性点接地的电网中发生单相接地时, 零序电压; Usat-用于中性点直接接地系统的电压互感器,在失去接地中性点时发生单相接 地,开口三角绕组可能出现的最低电压。 考虑到中性点直接接地系统 X0Σ ≤3,建议 X1Σ Uop.0=180V(高压系统电压互感器开口三角绕组每相额定电压100V) C.2.2.2 间隙过流保护 装在放电间隙回路的零序过电流保护的动作电流与变压器的零序阻抗、间隙放电的电弧电阻等因素有关,一般保护的一次动作电流可取为100A。 C.2.3 自耦变压器的中触点零序电流保护 a)当低压侧为△接线的自耦变压器高压侧或中压侧断开时,该自耦变就变成为一台高压侧(或中压侧)中性点直接接地的Y0/∆接线的普通双绕组变压器。考虑到在未断开侧的线端装有零序过流保护,已完成线路及母线接地故障的后备保护,故此时中性点过流保护的 55 CSC-326G数字式变压器保护装置 说明书 作用只是作为变压器内部接地故障的后备。 Iop.0=KrelIunb..0 式中:Krel-可靠系数,取1.5~2; Iunb.0-正常运行时(包括最大负荷时)可能在零序回路出现的最大不平衡电流。 b)灵敏系数校验: Ksen= 3Ik.0.min Iop.0 式中:Ik.0.min-自耦变压器断开侧出线端单相接地短路,流过变压器中性点的最小零序电流。 要求Ksen≥1.5。 C.3 变压器过负荷保护 大型变压器的过负荷通常是对称过负荷,故过负荷保护只接一相电流。 过负荷保护的动作电流应按躲过绕组的额定电流整定,按下式计算 Iop= 式中: Krel为可靠系数,取1.05; Krel Ie Kr Kr为返回系数,取0.85~0.95; Ie为变压器的额定电流。 56 北京四方继保自动化股份有限公司地址: 北京市海淀区上地信息产业基地四街九号 邮编:100085 电话:010-62961515 62985012(营销部) 62986668(技术支持部) 传真:010-62981004 629752(营销部) http://www.sf-auto.com E-mail:info@sf-auto.com 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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